Forskare vid Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) i Tyskland och det brasilianska universitetet i Pará har tagit fram ett klimatvänligt alternativ till konventionell cement. Koldioxid (CO ₂ ) utsläppen kan minska under produktionen med upp till två tredjedelar när en tidigare oanvänd överbelastning från bauxitbrytning används som råvara. Alternativet visade sig vara lika stabilt som det traditionella Portlandcementet. Resultaten publicerades i Hållbara material och teknologier .

Hus, fabriker, trappor, broar, dammar – ingen av dessa strukturer kan byggas utan cement. Enligt uppskattningar, nästan 6 miljarder ton cement producerades över hela världen 2020. Cement är inte bara ett viktigt byggnadsmaterial, det är också ansvarigt för cirka åtta procent av konstgjord koldioxid ₂ utsläpp. "Portlandcement tillverkas traditionellt med olika råvaror, inklusive kalksten, som bränns för att bilda så kallad klinker, " förklarar professor Herbert Pöllmann från MLU:s Institute of Geosciences and Geography. "I processen, kalciumkarbonatet omvandlas till kalciumoxid, släpper ut stora mängder koldioxid." Sedan CO ₂ är en växthusgas, forskare har letat efter alternativ till Portlandcement i flera år.

En lovande lösning är kalciumsulfoaluminatcement, där en stor del av kalkstenen ersätts av bauxit. Dock, bauxit är en eftertraktad råvara i aluminiumtillverkning och inte tillgänglig i obegränsade mängder. Tillsammans med brasilianska mineraloger, MLU-teamet har nu hittat ett alternativ till alternativet, så att säga:De använder inte ren bauxit, utan snarare en överbörda:Belterra-lera. "Detta lager av lera kan bli upp till 30 meter tjockt och täcker bauxitavlagringarna i de tropiska områdena på jorden, till exempel i Amazonas, " förklarar Pöllmann. "Den innehåller tillräckligt med mineraler med aluminiuminnehåll för att säkerställa cement av god kvalitet. Den finns också i stora mängder och kan bearbetas utan ytterligare behandling." En annan fördel:Belterra-leran måste ändå tas bort, så det behöver inte utvinnas endast för cementproduktion.

Även om cement inte kan tillverkas helt utan kalciumkarbonat, minst 50 till 60 procent av kalkstenen kan ersättas med Belterra-lera. Processen har en annan miljörelevant fördel:förbränningsprocessen kräver bara 1, 250 grader Celsius (2282 ° Fahrenheit) - 200 grader (392 ° Fahrenheit) mindre än för Portlandcement. "Vår metod släpper inte bara ut mindre CO ₂ under den kemiska omvandlingen, men även vid uppvärmning av roterugnarna", säger Pöllmann. Genom att koppla dessa effekter, CO ₂ utsläppen kan minskas med upp till två tredjedelar vid cementtillverkning.

I omfattande laboratorietester, mineralogerna kunde bevisa att deras alternativa cement uppfyller alla kvalitetskrav som ställs på traditionell Portlandcement. Ytterligare forskningsprojekt ska nu undersöka om det även finns överbelastningskällor i Tyskland som är lämpliga för cementproduktion. "Råvaror som innehåller lermineraler med lägre aluminiumhalt skulle kunna användas särskilt i byggprojekt där betong av lägre kvalitet räcker, " förklarar Pöllmann. "Det finns fortfarande en enorm potential här för att ytterligare minska koldioxidutsläppen."